超純水設(shè)備的超濾裝備及流程

在各類工業(yè)超純水設(shè)備中，超濾裝置和反滲透裝置相類似，主要膜組件有：板框式、管式、螺旋式、毛細(xì)管式、條槽式及中空纖維式等，現(xiàn)分別簡(jiǎn)介如下：

1、板框式組件    板框式組件首先應(yīng)用的大規(guī)模超濾系統(tǒng)。這種設(shè)計(jì)起源于常規(guī)的過(guò)濾概念，類似于常規(guī)的板框壓濾裝置的設(shè)計(jì)。膜被放置在多孔的支撐板上，支撐板上也可墊有濾紙，兩分蘗期多孔支撐板疊壓在一起形成料液流道空間，構(gòu)成一個(gè)膜組件，組件與組件之間可并聯(lián)或串聯(lián)。根據(jù)不同的需要，膜可以被直接澆鑄在支撐板上，或放置在支撐板上。對(duì)于該種膜組件，膜表面發(fā)生的濃差極化現(xiàn)象較難控制，特別是當(dāng)溶液中含有大量懸浮固體時(shí)，料液流道較易被堵塞。在板框式組件中的超濾膜通常采用拆卸或機(jī)械清洗。另外，板框式組件通常用墊圈密封，因此，由密封墊圈導(dǎo)致的泄漏也是一個(gè)不能忽視的問(wèn)題。

2、管式膜組件  管式膜組件首先用于反滲透系統(tǒng)。這種組件明顯的優(yōu)點(diǎn)是可以控制濃差極化和結(jié)垢。而在反滲透系統(tǒng)中，管式膜已在很大程度上被中空纖維式和螺旋式組件所代替，這是因?yàn)樗耐顿Y和運(yùn)行費(fèi)用都很高。但在超濾系統(tǒng)，管工組件一直在使用著，這主要是由于管式膜對(duì)料液中的懸浮物具有一定的承受能力，它很容易用海綿球清洗而無(wú)需拆開(kāi)設(shè)備。 管式膜組件有外壓式和內(nèi)壓式兩種。內(nèi)壓式管式膜被直接澆鑄在多孔的不銹鋼管內(nèi)或用玻璃增強(qiáng)的塑料管內(nèi)，也有將膜先澆鑄在多孔濾紙上，然后外部用管子來(lái)支持。加壓下的料液從管內(nèi)流過(guò)，透過(guò)膜所得的產(chǎn)品溶液在管外側(cè)被收集。膜管可以串聯(lián)或并聯(lián)安裝。管家式膜組件的主要優(yōu)點(diǎn)是可以大地調(diào)節(jié)料液流速，有效地控制濃差極化，膜生成污垢后容易清洗。其缺點(diǎn)是投資和運(yùn)行費(fèi)相當(dāng)高，單位體積內(nèi)膜的比表面積較低。目前，國(guó)內(nèi)已有管徑為1－2.5cm的各種管式膜組件及相應(yīng)設(shè)備可供選用。

3、螺旋式組件  螺旋式雙稱卷式組件已廣泛用于反i滲透系統(tǒng)。大體上，它是一種卷起的板式系統(tǒng)。料液流道在膜和多孔膜支撐材料之間流動(dòng)，過(guò)濾液匯集到中心管。根據(jù)料液和濾出液的流道，可設(shè)計(jì)成幾個(gè)螺旋式組件連接起來(lái)，增大單位體積中膜的比表面積，降低投資和運(yùn)行費(fèi)用。但這種裝置難以有效地控制濃差極化，甚至當(dāng)溶液中只含有中等濃度的懸浮固體時(shí)，也會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的結(jié)垢。因此，螺旋式組件在超濾中的使用受到了限制。近年來(lái)根據(jù)不同的物料選擇不同的膜組件隔網(wǎng)，以達(dá)到增大流道間距，控制濃差極化的目的。

4、毛細(xì)管式組件  由具有直徑5－1.5mm的大量毛細(xì)管膜組成，單位體積中膜的比表面積較大。毛細(xì)管膜由溶液紡絲制得，無(wú)支撐管加強(qiáng)。料液通過(guò)毛細(xì)管中心向上流動(dòng)，而濾液從毛細(xì)管壁涌出沿管壁向下流動(dòng)。這種組件能較好地控制料液的流動(dòng)，但操作壓力不能太高。當(dāng)毛細(xì)管的內(nèi)徑太小時(shí)，就可能出現(xiàn)毛細(xì)管被堵塞問(wèn)題。因此，無(wú)論任何情況下，都必須對(duì)料液進(jìn)行有效的預(yù)處理。由于這種膜是用纖維紡紗工藝，因此其投資費(fèi)用較低。系統(tǒng)也提供了良好的供料控制條件。

5、條槽式膜組件，這種條槽式膜組件與反滲透中的中空纖維組件相類似，但這種組件中的膜不是薄的中空纖維組成，而是在開(kāi)有軸向槽的棒澆鑄百對(duì)稱膜制成。將這種棒束裝入一承壓管中，料液在棒外邊流動(dòng)。濾液順軸向槽流出。這種膜組件單位體積內(nèi)膜的比表面積也較高，但料液流速控制不如管式和毛細(xì)管式好。

6、中空纖維式組件 與中空纖維式反組件相似，只是孔徑大小不同而已。